一種鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置的製作方法

2023-11-06 05:00:07 2

本實用新型涉及一種自動控制裝置，具體地說是一種鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置。

背景技術：

鐓鍛曲軸生產線必要的工序就是首先要對鐓鍛曲軸的鋼坯進行分段加熱，然後在對鋼坯進行分段鐓鍛。

鐓鍛曲軸的加熱過程是首先將鋼坯放到中頻感應加熱爐中，通過對鋼坯預加熱，升溫加熱，保溫加熱的過程，使鋼坯完成加熱。

現有對鋼坯預加熱，升溫加熱，保溫加熱的過程控制採用的是人工控制，就是在鋼坯運輸到中頻感應加熱爐後，人工開始升功率，使鋼坯首先進入預加熱的過程，在預加熱的過程中用手持的測溫儀測量溫度，同時還需要記錄預加熱開始時的時間，當溫度和時間都達到要求後，人工調節功率使鋼坯進入升溫加熱的過程，在升溫加熱的過程中，也是人工監控溫度和時間，當溫度和時間都達到要求後，人工調節功率使鋼坯進入保溫加熱的過程，當溫度和時間都達到要求後，運輸出加熱好的鋼坯進行鐓鍛。

這種方法雖然可以完成對鋼坯的加熱，但是由於人為參與因素比較多，容易在控制溫度和時間的過程中出現錯誤，導致鋼坯不能完全準確的按照要求達到預加熱，升溫加熱，保溫加熱的過程，容易出現未達到或超過要求溫度和時間的情況。

技術實現要素：

針對現有技術中對鋼坯的加熱由於人為參與因素比較多，容易在控制溫度和時間的過程中出現錯誤等不足，本實用新型要解決的問題是提供一種可以提高溫度、時間和功率控制準確性的鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：

本實用新型一種鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置，包括實時溫度監控單元、時間監控單元、加熱功率監控單元以及控制單元，其中實時溫度監控單元包括信號放大器和信號控制器，信號放大器接收測溫儀對鋼坯測量出來的信號進行信號放大處理後，傳送至控制單元，將實時的溫度值顯示在屏幕上；時間監控單元包括時間繼電器，與控制單元的輸入端連接；加熱功率監控單元包括中間繼電器和電位器，其中中間繼電器的線圈接至控制單元的輸出端，中間繼電器的常開接點與相應的電位器調節端連接。

還具有壓力繼電器，設於中頻感應加熱裝置的循環水壓力監測管路中，其信號線與控制單元的輸入端連接。

測溫儀採用紅外線測溫裝置。

所述時間繼電器、中間繼電器以及電位器均為三個，分別用於控制預加熱過程、升溫加熱過程以及保溫加熱過程。

本實用新型具有以下有益效果及優點：

1.本實用新型溫度控制準確，通過紅外線測溫儀測出的實際溫度精準度高，避免人工測量所出現的錯誤；

2.本實用新型時間控制準確，通過時間繼電器計時精準度高，避免人工計時所出現的錯誤；

3.本實用新型功率控制準確：通過中間繼電器的通斷來控制3個階段的功率轉換，避免人工調節功率出現的誤差；

4.本實用新型具有歷史溫度曲線查詢功能，可以根據時間查詢歷史加熱曲線；同時具有報警功能，在設置畫面中可以設定加熱的報警溫度，如果溫度超過報警溫度，監控裝置就會發出報警。

附圖說明

圖1為本實用新型方法流程圖；

圖2為本實用新型中控制裝置輸入輸出部分的電氣原理圖；

圖3為本實用新型中控制裝置溫度取樣與功率控制部分的電氣原理圖。

其中，SB1為按鈕，SP1為壓力繼電器，KT1為第一時間繼電器，KT2為第二時間繼電器，KT3為第三時間繼電器，KA1為第一中間繼電器，KA2為第二中間繼電器，KA3為第三中間繼電器，P1為第一電位器，P2為第二電位器，P3為第三電位器。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步闡述。

如圖1、2所示，本實用新型一種鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置，包括實時溫度監控單元、時間監控單元、加熱功率監控單元以及控制單元，其中實時溫度監控單元包括信號放大器和信號控制器，信號放大器接收測溫儀(本實施例採用測溫儀紅外線測溫裝置)對鋼坯測量出來的信號進行信號放大處理後，傳送至控制單元，將實時的溫度值顯示在屏幕上；時間監控單元包括時間繼電器，與控制單元的輸入端連接；加熱功率監控單元包括中間繼電器和電位器，其中中間繼電器的線圈接至控制單元的輸出端，中間繼電器的常開接點與相應的電位器調節端連接。

還具有壓力繼電器，設於中頻感應加熱裝置的循環水壓力監測管路中，其信號線與控制單元的輸入端連接。壓力繼電器SP1的輸入信息做為鐓鍛鋼坯加熱自動控制裝置啟動的一個必要準備條件。

所述時間繼電器、中間繼電器以及電位器均為三個，分別用於控制預加熱過程、升溫加熱過程以及保溫加熱過程，其中，預加熱過程採用第一時間繼電器KT1、第一中間繼電器KA1和第一電位器P1進行溫度、時間及功率控制，升溫加熱過程採用第二時間繼電器KT2、第二中間繼電器KA2和第二電位器P2進行溫度、時間及功率控制，保溫加熱過程採用第三時間繼電器KT3、第三中間繼電器KA3和第三電位器P3進行溫度、時間及功率控制。

紅外線測溫將實際的鋼坯溫度通過紅外線信號，將信號轉換成實際的溫度值；時間控制裝置按照要求設定的時間值，達到時間後會將信號傳送到控制器中，在控制器中通過時間和溫度的信號，來控制中頻電源的功率，從而來自動控制鋼坯預加熱，升溫加熱，保溫加熱的過程。

本實用新型的控制過程如下：

當鋼坯放入加熱爐後，在循環水壓力監測管路水壓力滿足要求的條件下，按自動啟動按鈕SB 1後，第一時間繼電器KT1開始計時，當達到預加熱設定的時間和溫度後，第二時間繼電器KT2開始計時，當達到升溫加熱設定的時間和溫度後，第三時間繼電器KT3開始計時，當全部加熱過程完成後，3個時間繼電器全部復位。

加熱功率控制部分具有3個中間繼電器和3個電位器，在工作之前，根據不同直徑的鋼坯，先設定好三個電位器對應三個功率，電位器本身調節是0-10V變化。控制電位器通斷是數字量。

當自動加熱啟動後，第一電位器P1接通，使感應加熱裝置達到預加熱所要求的功率，當達到預加熱設定的時間和溫度後，第二電位器P2接通，使感應加熱裝置達到升溫加熱所要求的功率，當達到升溫加熱設定的時間和溫度後，第三電位器P3接通，使感應加熱裝置達到保溫加熱所要求的功率，當達到保溫加熱設定的時間和溫度後，三個電位器全部復位。

為了能達到對鋼坯加熱過程的自動控制，主要是依靠控制感應加熱的功率，根據以上三個監控單元，通過溫度和時間來控制各階段的加熱功率，達到對加熱過程的自動控制。

本實用新型以船用曲軸鋼坯加熱為例，來說明本實用新型的控制過程，如圖3所示。船用曲軸鋼坯加熱自動裝置用於控制兩臺中頻感應加熱爐，在鋼坯加熱前，需先設定參數：預加熱時間、升溫加熱時間、保溫加熱時間、預加熱需達到的溫度、升溫加熱需達到的溫度，保溫加熱需達到的溫度；加熱開始時，先啟動預加熱，當實際的溫度與時間和設定的預加熱溫度和時間一致時，啟動升溫加熱，當實際的溫度與時間和設定的升溫加熱溫度和時間一致時，啟動保溫加熱，當實際的溫度與時間和設定的保溫加熱溫度和時間一致時，加熱完成，出爐進行鐓鍛，在使用這種可以自動控制加熱過程並且可以實時監控加熱溫度的裝置後，提高了鐓鍛船用曲軸鋼坯加熱的質量，減少了加熱溫度不到和過燒的情況。

圖3中，TP1、TP2、TP3代表三個控制階段的溫度傳感器的檢測溫度值。

本實用新型涉及的控制程序中，時間和溫度必須都達到要求，如果時間先到，需要等溫度達到，再進行到下一階段，或者溫度先到，需要等時間也達到。